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氧化锌(ZnO)是一种新型的氧化物半导体材料,具有直接带隙的能带结构,室温下的禁带宽度为3.37 eV,激子束缚能高达60 meV,在下一代短波长光电器件如蓝紫光发光二极管(LEDs)和激光器(LDs)等方面具有潜在应用前景。要实现ZnO在这些光电子器件中的广泛应用,首先必须得到性能良好的n型和p型材料。ZnO的n型掺杂主要集中在Ⅲ族元素(如Al、Ga、In),而理论研究表明F也是ZnO的一种良好的n型掺杂剂,但关于F掺杂ZnO体系的研究工作进展缓慢,因此本论文开展了F掺杂ZnO透明导电薄膜方面的研究。另一方面,对于ZnO的p型掺杂,由于其存在非对称掺杂局限性使性能良好且稳定的p型ZnO薄膜难以实现,是制约其在光电器件得到应用的最大瓶颈。此外,当前国际上对于何种元素是ZnO最佳受主的问题仍然没有统一的定论。因此本论文的重要内容之一是探求合适的p型掺杂元素和掺杂技术,并结合理论和实验进一步探讨其掺杂机理。本论文的主要工作包括如下内容：1.利用脉冲激光沉积技术制备了F掺杂ZnO透明导电薄膜,系统地研究了氧偏压对薄膜性能的影响。当氧偏压为0.1 Pa时,薄膜的电学性能最佳：电阻率4.83×10-4Qcm,载流子浓度5.43×1020cm-3和Hall迁移率23.8 cm2V-1s-1,可见光内的平均透过率约90%,在1500 nm处透过率约60%；并以此为基础制备了顶栅结构的全透明ZnO薄膜晶体管,以ZnO薄膜为沟道层,ZnO:F透明导电薄膜作为栅极、源极和漏极的电极材料,栅极绝缘层是Ta2O5薄膜。2.采用脉冲激光沉积技术实现Li-F共掺杂ZnO薄膜p型导电的转变,研究了衬底温度对薄膜性能的影响。当衬底温度为550℃时,薄膜具有最好的p型导电性能：电阻率23.45Ωcm,空穴浓度7.57×1017 cm-3和Hall迁移率0.35cm2V-1s-1。进一步利用基于密度泛函理论的第一性原理对ZnO:(Li,F)体系进行了理论计算,探索Li-F共掺杂技术实现p型ZnO的机理。3.用脉冲激光沉积法成功制备出了Ag掺杂p型ZnMgO薄膜,详细地研究了衬底温度对薄膜性能的影响。XPS分析表明薄膜中Ag以Ag+形式存在并占据Zn格点位置；当衬底温度为400℃时,薄膜呈现最好的p型导电性能：电阻率24.96Ωcm,空穴浓度7.89×1017cm-3和Hall迁移率0.32 cm2V-1s-1,且p型导电性具有良好的稳定性；并对ZnMgO:Ag和ZnO:Ag薄膜进行了对比研究,结果发现引入Mg之后的ZnMgO:Ag薄膜不仅可以使本征施主态能级加深,同时能有效抑制氧空位的形成,导致本征施主态对受主的补偿作用降低,有利于薄膜p型掺杂的实现。